电力载波通信系统自动增益控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电力载波通信系统自动增益控制方法及装置。所述方法包括：查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值；计算所述最大值与满量程量化值的差值以及所述最小值与最小量程量化值的差值；计算所述2个差值中较小的一个；计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值；当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0；当超上限标志连续Nover次都为1时，减小增益值一个档位，当低下限标志连续Nsag次都为1时，增大增益值一个档位。本发明专利技术在低信噪比情况下，对脉冲噪声有很强的免疫能力，同时复杂度低易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力线载波通信
，尤其涉及一种电力载波通信系统自动增益控制方法及装置。
技术介绍
电力线载波通信(PowerLineCommunication)简称PLC，是电力系统特有的通信方式，是指利用现有电力线作为通信介质的一种数据传输技术，它将所要传输的信息数据调制在适于电力线介质传输的载波信号上，并沿电力线传输，接收端通过解调载波信号来恢复原始信息数据。电力线上不同通信单元模块的距离差异较大，由此带来载波信号衰减的巨大差异；由于阻抗不匹配，载波信号会出现反射、驻波等复杂现象，这使得电力线衰减特性更加复杂；另一方面，电力线上存在着有色背景噪声、窄带干扰噪声、周期性脉冲噪声和随机脉冲噪声等各种噪声，噪声瞬时功率常常比载波信号功率高很多，传统的自动增益控制技术在这种情况下，会根据噪声功率的变化进行增益的调整，使得已经被噪声湮没的载波信号幅度出现跳变，接收解调信噪比进一步恶化。此外，传统的自动增益控制技术为保证增益控制的稳定性，一般通过功率、能量或有效值等进行反馈控制，均需要乘法运算，当ADC采样频率很高时，功耗和规模较大。
技术实现思路
为解决现有自动增益控制技术在电力载波通信系统中存在的问题，本专利技术提供一种电力载波通信系统自动增益控制方法。为实现上述目的，本专利技术通过如下技术方案实现：一种电力载波通信系统自动增益控制方法，其特征在于，包括以下步骤：查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值；计算所述最大值与满量程量化值的差值以及所述最小值与最小量程量化值的差值；计算所述2个差值中较小的一个；计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值；当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0；当超上限标志连续Nover次都为1时，减小增益值一个档位，当低下限标志连续Nsag次都为1时，增大增益值一个档位。所述查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值的步骤中，所述ADC的输入电压范围记为Vmin～Vmax，当输入电压小于等于Vmin时ADC输出最小量程量化值Qmin，当输入电压大于等于Vmax时ADC输出满量程量化值Qmax，输入电压在量程范围内时，输出量化值Q随输入电压V线性变化。所述ADC的所述量化值Q的位宽为8～14比特。所述计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值的步骤中所述相对值Rn的计算公式为：其中Qhalf＝(Qmax-Qmin)/2，dmin,n为步骤S203中所述2个差值中较小的一个，序号n表示第n次查找最大最小值。所述当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0度的步骤中，所述上限阈值是所述下限阈值的2倍以上。所述当超上限标志连续Nover次都为1时，减小增益值一个档位，当低下限标志连续Nsag次都为1时，增大增益值一个档位的步骤中，当任意一次超上限标志为0或者进行了一次减小增益值的操作，超上限标志计数器清零，当任意一次低下限标志为0或者进行了一次增加增益值的操作，低下限标志计数器清零。所述减小增益值一个档位表示将ADC输入信号缩小至原来的所述增大增益值一个档位表示将ADC输入信号放大至原来的倍；所述增益值由一个4比特的控制字决定，增加增益值一个档位即将控制字加1，减少增益值一个档位即将控制字减1，当控制字增到最大允许值时不再增加，当控制字减到最小允许值时不再减少；所述控制字在每次使能自动增益控制时初始化为一特定值，即对输入信号不放大也不缩小。一种电力载波通信系统自动增益控制装置，包括如下模块：最大最小值查找模块，用于查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值；差值计算模块，用于计算所述最大值与满量程量化值的差值以及所述最小值与最小量程量化值的差值；差值比较模块，用于计算所述2个差值中较小的一个；量程计算模块，用于评估ADC输入信号的幅度大小，也即是计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值；量程判断指示模块，用于判断并指示输入信号是否在期望的信号范围内；增益调整模块，用于计算并输出增益控制字，决定对ADC的输入信号是放大还是缩小。本专利技术对比现有的技术有如下有益效果：本专利技术不仅在电力线信道较好时能将载波信号缩放到一个合适的强度，在低信噪比情况下，对脉冲噪声有很强的免疫能力，能有效防止增益的错误调整。另一方面，本专利技术在对接收信号幅度判断时，只计算采样信号的最大值和最小值，没有乘法运算，计算简单易于实现。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种自动增益控制装置与其他装置的连接示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种自动增益控制方法流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种自动增益控制装置示意图。具体实施方式为了使本专利技术的优点和技术方案更容易理解，下面结合本实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案作进一步详细的描述。如图1所示，电力线通信接收单元模块通过自动增益控制(AutomaticGainControl，AGC)调整可编程增益放大器(programmablegainamplifier，PGA)的放大倍数，对接收载波信号进行合适的放大或缩小，以保证ADC采样信号精度足够且不会长时间出现幅度饱和。如图2所示，一种电力载波通信系统自动增益控制方法，包括以下步骤：步骤S201：查找连续N个ADC量化值中的最大值Qmax,n和最小值Qmin,n，用公式表示如下：Qmax,n＝max{Qi,Qi+1,……,Qi+N-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力载波通信系统自动增益控制方法，其特征在于，包括以下步骤：查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值；计算所述最大值与满量程量化值的差值以及所述最小值与最小量程量化值的差值；计算所述2个差值中较小的一个；计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值；当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0；当超上限标志连续Nover次都为1时，减小增益值一个档位，当低下限标志连续Nsag次都为1时，增大增益值一个档位。

【技术特征摘要】
1.一种电力载波通信系统自动增益控制方法，其特征在于，包括以下步骤：查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值；计算所述最大值与满量程量化值的差值以及所述最小值与最小量程量化值的差值；计算所述2个差值中较小的一个；计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值；当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0；当超上限标志连续Nover次都为1时，减小增益值一个档位，当低下限标志连续Nsag次都为1时，增大增益值一个档位。2.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述查找连续N个ADC量化值中的最大值和最小值的步骤中，所述ADC的输入电压范围记为Vmin～Vmax，当输入电压小于等于Vmin时ADC输出最小量程量化值Qmin，当输入电压大于等于Vmax时ADC输出满量程量化值Qmax，输入电压在量程范围内时，输出量化值Q随输入电压V线性变化。3.根据权利要求2所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述ADC的所述量化值Q的位宽为8～14比特。4.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述计算所述较小的一个差值相对于50％满量程量化值的相对值的步骤中所述相对值Rn的计算公式为：Rn=Qhalf-dmin,nQhalf]]>其中Qhalf＝(Qmax-Qmin)/2，dmin,n为步骤S203中所述2个差值中较小的一个，序号n表示第n次查找最大最小值。5.根据权利要求1所述的自动增益控制方法，其特征在于，所述当所述相对值大于上限阈值时置超上限标志为1否则为0，当小于下限阈值时置低下限标志为1否则为0度的步骤中，所述上限阈值是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：水永辉，
申请(专利权)人：北京晓程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11